现代生物技术在我国萝卜遗传育种中的应用与展望.docx

现代生物技术在我国萝卜遗传育种中的应用与展望摘要：从小孢子培养、原生质体融合、理化诱变、分子标记和基因工程技术方面综述现代生物技术在我国萝卜遗传育种中的应用及展望。关键词：现代生物技术；萝卜；遗传育种萝卜（RaphanussativusL.）为十字花科萝卜属一年或二年生雄雌同花的异花授粉作物在我国栽培历史悠久。萝卜杂种优势十分明显目前主要利用雄性不育系进行制种。现代萝卜育种所要改良的目标性状也在不断的变化除了对丰产、优质、抗病的要求越来越具体以外又提出一些新的目标如耐热、耐抽薹、早熟、晚熟、品质优、口感佳。常规育种方法在生产上应用广泛技术容易掌握具有不可低估的潜力但也往往具有局限性如育种年限长。现代生物技术是细胞生物学与分子生物学理论指导下发展起来的一种高新技术从20世纪70年代开始发展给动植物品种改良带来了一场革命。包括基因工程技术、小孢子培养技术、原生质体融合技术、诱变技术在内的现代生物技术大大加快了蔬菜遗传改良的步伐把育种技术从宏观水平提高到微观水平。现对现代生物技术在我国萝卜遗传育种中的应用加以综述并对萝卜育种中还未涉及到的技术加以展望以期为萝卜遗传育种及资源创新提供新的思路。1小孢子培养技术与萝卜遗传育种1.1小孢子培养技术小孢子是指未成熟的单核花粉细胞。小孢子培养技术是将小孢子从花药中分离出来以单个小孢子作为外植体进行培养促进其细胞分裂和单倍体胚进而诱导发育成单倍体植株的过程。实践证明经小孢子培养得到的双单倍体或DH系株系间的性状变异幅度大超亲现象和出现特殊优良性状的频率显著高于常规育种株系内性状整齐世代间稳定性强。通过小孢子培养出来的自交系具有高度的纯合性以此配制的杂交组合往往具有更强的杂种优势。另外小孢子培养所得的胚状体可以作为理想的转基因受体用于植物基因工程外源基因导入。1.2萝卜小孢子培养萝卜小孢子培养始于20世纪80年代Liehter[1]首次报道了萝卜游离小孢子培养成功诱导出胚状体。Takahata等[2]对11份萝卜材料进行了培养其中有6份获得了胚状体部分获得了再生植株。张丽[3]以20个不同类型的萝卜品种为材料应用大量元素减半的1/2NLN液体培养基进行小孢子培养其中1份材料获了胚状体。付传翠等[4]认为萝卜中普遍存在基因型偏性问题在预处理过程中保存较高活力是小孢子诱导成功的关键。陈文辉等[5]对30份夏秋萝卜进行培养有4份秋萝卜材料获得胚状体认为基因型与诱导率有很大的相关性低温预处理花蕾可以显著提高出胚率33℃高温热激处理48h是改变小孢子发育途径的重要条件。周志国等[6]以萝卜游离小孢子再生植株为试验材料采用形态学观察、根尖染色体鉴定、流式细胞测定等方法进行了倍性检测。结果表明由游离小孢子培养获得的植株中同时含有单倍体、双单倍体和多倍体来源不同的小孢子培养获得的植株倍性比例不同不同倍性植株具有不同的形态特征。熊秋芳[7]在1/2NLN-12培养基中游离小孢子培养20～25d后20个基因型中有8个获得了胚状体占供试材料的40%。对千禧二号萝卜双单倍体植株进行亲和指数的测定结果显示双单倍体植株蕾期亲和指数均大于5花期亲和指数均小于0.3符合自交不亲和系的标准可以作为亲本配制杂交组合。2原生质体融合技术与萝卜遗传育种2.1原生质体融合技术原生质体融合亦称细胞融合、体细胞杂交、超性杂交或超性融合是指不同种类的原生质体不经过有性阶段在一定条件下融合创造杂种的过程。原生质体融合可避免受精作用中的种的特异性配子识别反应有可能打破远缘杂交中的有性不亲和界限。原生质体技术还可用于种质资源的保存、细胞突变体的筛选、细胞器移植和外源DNA的导入等方面。自从1960年Cocking首次用纤维素酶制备番茄根原生质体获得成功后迄今已有46个科160多个属360多种植物的原生质体再生植株问世80多种科间、属间、种间或品种间细胞融合获得胞质种。近年来人们将原生质体技术广泛应用于蔬菜育种工作中并取得了令人瞩目的成果获得了甘蓝和白菜、番茄、油菜、萝卜等体细胞杂交植株[8]。2.2萝卜原生质体融合原生质体融合是将两种异源原生质体在诱导剂的诱发下相互接触从而发生膜融合、胞质融合和核融合再经过细胞壁再生形成杂种细胞的过程。雷开荣等[9]以甘蓝生产种为受体以高抗黑腐病、软腐病及根肿病的萝卜野生材料为供体在原生质体融合前用酶或酶+紫外线对供体原生质体进行单因素或双因素复合处理以探讨不同处理方法对植株再生的影响。结果表明对供体亲本进行双因素复合处理实现了原生质体非对称性融合并获得再生植株。孙振久[10]先后探讨了不同电融合条件、融合液、